腦血管三維重建技術(shù)(3D)在腦血管造影中的實際應(yīng)用

劉豫暉 周東海 許艷珍 薛新疆 田煜

腦血管數(shù)字減影血管造影術(shù)在腦血管疾病的診斷中作為最直接、可靠的檢查方法廣泛應(yīng)用于臨床工作中，被認為是血管疾病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。腦血管數(shù)字減影術(shù)克服了常規(guī)DSA造影中病變血管（靶血管）與周圍血管及組織的影像重疊，同時使用旋轉(zhuǎn)式數(shù)字減影血管造影術(shù)進行三維采集方法進行影像資料的獲得。3D-DSA技術(shù)是建立在球管旋轉(zhuǎn)技術(shù)、二維數(shù)字減影血管造影術(shù)和三維重建技術(shù)三者結(jié)合基礎(chǔ)之上，3D-DSA比常規(guī)DSA提供更加豐富、直接、立體的影像資料，尤其對腦動脈瘤診斷，對瘤頸及載瘤動脈關(guān)系的顯示和小動脈瘤的確診。3D技術(shù)減少了額外DSA造影次數(shù)及造影劑用量，節(jié)省了檢查時間，提高了診治的安全性。3D采集是C型臂圍繞患者進行200度旋轉(zhuǎn)，DSA系統(tǒng)同時進行影像的采集，采集后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給工作站，通過3D軟件實現(xiàn)三維重建。

1 材料和方法

1.1 一般資料：選取2008年7月～2010年2月期間共28例腦血管造影中做RDSA病例，臨床診斷為蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦動脈瘤，其中男性19例，女性9例，年齡30-71歲，血管造影機為GE公司的INNOVA 2100IQ平板數(shù)字化血管造影機，高壓注射器為MARKV PROVIS，圖像后處理工作站使用的是GE公司的ADW 4.3，圖像采集及處理使用的是DICOM格式，造影劑為30g/I碘帕醇100m l注射液。

1.2 影像學(xué)方法：采用Seld inger技術(shù)常規(guī)行右側(cè)股動脈穿刺，選擇雙側(cè)頸內(nèi)動脈及椎動脈插管，對患者行常規(guī)正側(cè)位數(shù)字減影血管造影，對懷疑腦內(nèi)動脈瘤患者行RDSA檢查，RDSA的檢查方法：首先選擇3D模式，通過常規(guī)造影顯示病變部位的位置及大小，選擇合適的視野范圍12～15cm。再行正側(cè)位透視，將DSA造影中發(fā)現(xiàn)的病變血管（靶血管）置于顯示器中央，按下TEST鍵檢測，檢測完畢后，設(shè)置高壓注射器，使它與血管造影機保持聯(lián)動。高壓注射器注射劑量20m l，注射速度4m l/s，注射壓力250-300PSI，旋轉(zhuǎn)速度40ο/s，旋轉(zhuǎn)角度為200度，影像采集幀數(shù)30fp/s，采用射線延遲，具體時間根據(jù)造影劑從注射到所需血管顯影的時間來設(shè)定，然后開始進行影像資料的采集。

1.3 圖像后處理：當(dāng)RDSA采集影像結(jié)束后，影像數(shù)據(jù)將自動傳輸?shù)紸DW 4.3工作站，通過表面陰影重建法對影像進行三維重建。

2 結(jié)果：

本組28例病例全部行雙側(cè)頸內(nèi)動脈及椎動脈常規(guī)造影及RDSA檢查，常規(guī)DSA圖像質(zhì)量清晰，而行RDSA檢查其中24例三維圖像質(zhì)量清晰（如圖1、圖2），3例模糊，1例失敗。

3 討論

三維重建圖像質(zhì)量優(yōu)劣直接取決于RDSA影像資料采集質(zhì)量，因此我們可以說RDSA影像采集決定了三維重建成敗關(guān)鍵，現(xiàn)將RDSA影像采集中幾個主要因素展開分析。

3.1 造影劑：造影劑對影像質(zhì)量優(yōu)劣取決于其濃度、劑量和流速，影像質(zhì)量與造影劑濃度成正比，本組使用的碘帕醇濃度較高，粘性大，在使用過程中采用高壓注射器加熱系統(tǒng)對造影劑加熱，減低粘性，保證注射時造影劑快速到達靶血管，在不降低濃度、減少患者不舒適情況下，使靶血管在影像采集全過程充分顯影。

3.2 高壓注射器設(shè)定：由于INNOVA 2100IQRDSA采集時為40ο/s旋轉(zhuǎn)200ο，采集幀數(shù)為30fp/s，時間為5秒，共采集圖像147幅，行RDSA采集時，必須保證靶血管在采集全過程充盈良好，（1）造影劑流速必須與檢查部位血液流速保持一致，不能太低，以免造影劑被過多稀釋，造成顯影不充分；（2）造影劑用量必須保證造影全過程顯影，以免造成采集影像資料缺失。1例失敗病例就是考慮患者不能耐受（造影劑流速3m l/s、劑量16m l、壓力250PSI），造成采集影像質(zhì)量不清晰，因此不能成功實現(xiàn)三維重建。在使用過程中，根據(jù)患者的年齡、身體狀況、靶血管性質(zhì)等不同，將造影劑流速、劑量及注射壓力分別設(shè)定為4m l/s、20m l、250-300PSI，以滿足造影需要，達到三維重建的目的，同時避免靶血管因壓力過大而破裂的情況發(fā)生。

3.3 射線延遲時間的設(shè)定：射線延遲時間滯后于造影劑注射時間，這是因為導(dǎo)管距離靶血管還有一定的距離，我們在行常規(guī)DSA對靶血管造影時，使用時間標(biāo)尺準(zhǔn)確推算出造影劑到達靶血管顯影時間，從而在行RDSA檢查時，將射線延遲時間加以設(shè)定，保證影像采集全過程顯影，保證采集圖像質(zhì)量。

3.4 視野（FOV）設(shè)定：對于常規(guī)DSA已顯示靶血管，在行RDSA影像采集時，以靶血管為中心進行定位，根據(jù)病變部位選擇視野范圍為12cm-15cm，將靶血管影像局部放大，在影像采集時使靶血管顯影更加充分，采集圖像資料中，使動脈瘤、瘤頸與載瘤動脈關(guān)系顯示更加清晰，同時減少了周圍小血管（動脈）影像對靶血管圖像干擾（如圖3、圖4）。

3.5 患者因素：在行RDSA圖像采集時，對于意識清醒，能予配合的患者要做好檢查前訓(xùn)練（包括屏氣、閉眼等）使檢查患者在造影過程中保持不動，以免采集圖像質(zhì)量失敗，同時也要避免圖像采集過程中C型臂旋轉(zhuǎn)傷及病人，也造成圖像采集的失敗；對于意識模糊、煩躁不安的患者可安裝頭架進行固定保持相對固定，同時給予鎮(zhèn)靜藥安定肌肉注射，使患者在圖像采集時保持靜止，提高3D采集的成功率。

綜上所述，全腦血管造影中三維重建技術(shù)中影像質(zhì)量優(yōu)劣，取決于3D影像采集前將將各種主要因素合理有效利用，為三維重建影像資料提供基礎(chǔ)，從而為臨床診斷、治療提供扎實可靠的依據(jù)。

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